Лабораторная работа №6 химическое равновесие

Цель работы: изучение влияния различных факторов на химическое равновесие.

Понятие химическое равновесие применимо только к обратимым реакциям. Химическим равновесием называют такое состояние реагирующей системы, при котором скорость прямой реакции равна скорости обратной реакции . Равенство = является кинетическим условием химического равновесия. Химическое равновесие характеризуется постоянством величины энергии Гиббса системы G_T Равенство G_Т = 0 является термодинамическим условием химического равновесия. Химическое равновесие характеризуется постоянным для данных условий соотношением равновесных концентраций всех веществ, участвующих во взаимодействии. Величина, равная отношению произведения равновесных концентраций продуктов реакции к произведению равновесных концентраций исходных веществ в степенях их стехиометрических коэффициентов, называется константой равновесия.

Для обратимой реакции: Н_2(г) + I_2(г)  2НI_(г)

константа равновесия имеет вид:

Константа равновесия зависит от природы реагентов, температуры и не зависит от исходной концентрации веществ в системе. Константа равновесия связана со стандартной энергией Гиббса данной реакции следующим соотношением: G = - RTlnK_C,

где: R – универсальная газовая постоянная (8,3 Дж/моль К); Т – абсолютная температура, К; К_с – константа равновесия.

Химическое равновесие остается неизменным до тех пор, пока остаются постоянными параметры, при которых оно установилось. При изменении условий равновесие нарушается. Через некоторое время в системе вновь наступает равновесие, характеризующееся новым равенством скоростей и новыми равновесными концентрациями всех веществ. Равновесие смещается в ту или иную сторону потому, что изменение условий по-разному влияет на скорости прямой и обратной реакций. Равновесие смещается в ту сторону той реакции, скорость которой при нарушении равновесия становится больше. В общем случае направление смещения равновесия определяется принципом Ле Шателье: если на систему, находящуюся в равновесии, оказывать внешнее воздействие, то равновесие смещается в том направлении, которое ослабляет эффект внешнего воздействия.

Опыт 1. Влияние концентрации веществ на химическое равновесие

В данном опыте изучают обратимую реакцию взаимодействия хлорида железа (III)c роданидом калия. Роданид железа (III) придает раствору красную окраску. По изменению интенсивности окраски можно судить об изменении концентрации Fe(SCN)₃, т.е. о смещении равновесия в ту или иную сторону.

В 4 пробирки внесите по 1 мл разбавленных растворов FеС1₃ и KSCN. Легким встряхиванием пробирок размешайте растворы. Затем в пробирки добавьте соответственно: в 1-ю - концентрированный раствор FеС1₃ (1-2 капли); во 2-ю - концентрированный раствор KSCN (1-2 капли); в 3-ю - несколько кристалликов NH₄C1; 4-ю пробирку оставьте для сравнения.

Растворы хорошо перемешайте и отметьте изменения, произошедшие в 1, 2, 3 пробирках.

При оформлении отчета:

отметьте изменение интенсивности окраски в каждом случае; запишите уравнение реакции между FеС1₃ и KSCN , выражение константы равновесия данной реакции; в каком направлении смещается равновесие и как изменяется концентрация каждого компонента в случае добавления: а) хлорида железа (III); б) роданида калия; в) хлорида аммония.